專利名稱：用于模塊化印刷電路板組件的嵌入接觸件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明致力于 一種經(jīng)過改進的將電子設備固定到接線盒中的系統(tǒng)和方 法。更確切地說，本發(fā)明致力于一種接觸組件，其用于不使用工具或其他 設備而將電子設備固定到接線盒中。
背景技術(shù)：
最普遍地，現(xiàn)有系統(tǒng)使用布置在所述接線盒中的易損壞的電子設備。 所述電子部件不能維持將所述接線片插入到所述接線盒內(nèi)的連接件的力。 經(jīng)常地，由于重復地插入和移除進入到所述接線盒的接線片，電子設備會 被損壞或焊接件會被弄壞。 一個當前系統(tǒng)通過在整個接觸體的主體部分的 周圍加入第二殼體重新設計一般的接線盒以便當插入所述導線片時有助于 補救力的問題。所述第二殼體提供了額外的支持和強度以在進行電連接時 承受由于將所述接線片插入到所述接線盒的法向力。然而，該系統(tǒng)需要更 多的制造材料，且更加昂貴以及需要更長的組裝時間。
其他當前的方法消除了上述的第二外殼，在此所述接線盒是由足夠堅 固以承受在插入所述接線片過程中施加的法向力的材料構(gòu)成。然而，為了 和所述接線片保持牢固連接，這些系統(tǒng)需要使用工具或裝備和工具或裝備 的輔助以便開始連接所述接線片。使用工具和裝備以進行連接耗費時間并 且比較昂貴。另外，經(jīng)常地，這些工具連接件是不變的并防止替換任何的 部件。
另外，用來和所述接線盒內(nèi)的電子設備進行電連接的接線片被連接到 焊接件，該焊接件在當設計和修理所述系統(tǒng)時耗費時間并且比較昂貴。
因此，需要一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置有能接受接線片并且足夠堅固以承 受插入法向力的插座。也需要慮及當需要節(jié)省時間并減小成本時容易修理 和替換的系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
器組件具有基座、及多個銷式端部，這些銷式端部沿著遠離所述基座的基 本垂直方向延伸。這些銷式端部連接到印刷電路板。所述連接器組件還具 有從所述基座沿著多個銷式端部的相對方向延伸的多個壁以及在所述多個 壁之間并基本平行于所述基座延伸的頂部。而且，所述連接器組件具有從
帶有拱形后端的頂部延伸的切桿(lance )、平行于所述基座延伸的接觸 梁、和所述接觸梁成預定角度的前段，以及從所述前段的側(cè)部延伸的至少 一個突起部?？捎貌迦肓?，壓靠所述前段而將所述電氣部件手動插入到所 述連接器組件，所述前段在插入所述電氣部件時會移動。 一旦位移，所述 接觸梁接觸所述基座以便完成導電連接，且所述電氣部件被固定在所述連 接器中直到力被施加到從所述前段的側(cè)部延伸的至少 一 個突起部。
本發(fā)明的另 一 實施例包括嵌入接觸組件，該嵌入接觸組件包括基座、 沿著遠離所述基座的基本垂直方向延伸并被固定到印刷電路板的多個銷式 端部、從所述基座沿著多個銷式端部的相對方向延伸的多個壁，以及在所 述多個壁之間并基本平行于所述基座延伸的頂部。所述接觸組件還具有布 置成以從具有拱形后端的頂部延伸的切桿、平行于所述基座延伸的接觸 梁、布置成和所述接觸梁成預定角度的前段，以及從所述前段的側(cè)部延伸 的至少一個突起部。通過壓靠所述前段，電氣部件被手動插入到所述連接 器組件，所述前段在插入所述電氣部件時會移動， 一旦位移，所述接觸梁 接觸所述基座以便完成導電連接。所述切桿在電氣部件上施加了相等且相 對的反作用力以將所述電氣部件固定到所述連接器組件中，所述電氣部件 被固定到所述連接器中直到力被施加到從所述前段的側(cè)部延伸的至少 一個 突起部。
本發(fā)明的優(yōu)點之一是所述系統(tǒng)的制造、替換和維護的成本較低。 本發(fā)明的另 一優(yōu)點是改善了可替換的功能性。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是不需要工具或裝備就將所述接線片電連接到所述 嵌入接觸件中。
本發(fā)明的另 一優(yōu)點是所述接觸不需要支承裝置。 本發(fā)明的另一優(yōu)點是很好的保持所述接觸。
本發(fā)明的另 一優(yōu)點是本發(fā)明能用對所述接線盒外部的電路的很小或基 本為零的修改替換現(xiàn)有系統(tǒng)中的電路。本發(fā)明的另 一優(yōu)點是在將所述接線片插入到所述嵌入接觸件過程中施 加的壓力較小。
本發(fā)明的另 一優(yōu)點是一旦所述接線片被插入到所述嵌入接觸件時的切 桿的鎖定機構(gòu)。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將會從以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的更詳細 的描述中而顯而易見，其中所述附圖通過例子圖示本發(fā)明的原理。
圖1A圖示本發(fā)明的頂部的透視圖1B圖示本發(fā)明的底部的透視圖1C圖示本發(fā)明的表面區(qū)域的視圖1D圖示本發(fā)明的接觸件的橫截面視圖2是所述嵌入接觸件的反作用力的圖解分析；
圖3是本發(fā)明的接觸件上的應力的圖解分析。
具體實施例方式
本發(fā)明致力于一種嵌入接觸安裝組件，該嵌入接觸安裝組件在將所述 接線片插入到所述接線盒的過程中減小了由所述電路板維持的法向力。
圖1A、 1B、 1C和1D圖示用于本發(fā)明的嵌入接觸件10的各個視圖。 如圖1A和1B所示，嵌入接觸件10包括基座段51，具有從基座51垂直 向上延伸以形成平行的相對壁的一般直立的壁段52。平行于基座51并連 接到壁段52的相對端上而不是基座51的頂段54延伸并跨過兩壁段52之 間的距離。基座51、壁段52以及頂段54形成盒形的結(jié)構(gòu)，并具有連接到 以封閉空間的四個限定區(qū)域。從頂段54延伸并巻繞成換形的鎖定切桿30 包含三個部分，即后段56、接觸梁50以及前段58。在它轉(zhuǎn)變成接觸梁50 之前，后段56形成橫截面與半圓類似的半圓形狀，接觸梁50鄰近并平行 于基座51，但沒有接觸基座51。接觸梁50沿基座51的整個長度伸展并 向上彎折形成前段58，該前段58向嵌入接觸件10的中心形成一定角度。 前段58優(yōu)選保持成距離接觸梁50大約45。的角度，但是可以采用任何其 他合適的角度。嵌入接觸件10能由銅、銅合金或任何其他合適的材料構(gòu) 成，其中所述材料是導電的且是基本可彎曲的以接受插入件，同時是基本堅固和具有剛性的從而在施加力時提供保持力。所述合金可以是厚度大約
為0.35毫米厚，但是構(gòu)造成具有適合于接觸件10的任何厚度以便用需要 的保持力適當?shù)夭僮鳌?br> 圖1A圖示嵌入接觸組件10的頂部的透視圖。在每個壁段52上，有 壁孔38,在此一部分鎖定切桿30突起。穿過該壁孔38的鎖定切桿30的 突起部40提供了當需要移除固定在嵌入接觸件10中的導線或?qū)щ姴牧蠒r 能用工具或器具使切桿30彎折的能力。壁孔38還作為制動裝置以確保切 桿30的前段58沒有位移到會對切桿30產(chǎn)生損壞的角度。
圖1B圖示接觸件10的底部的透視圖。焊接銷式端部18被布置成以 通過焊接連接或其他合適的連接將接觸件10固定到印刷電路板12。當所 述組件初始是由薄板材沖壓時，圖1C圖示呈中間形式的本發(fā)明的表面區(qū) 域和形狀。壁孑L 38和切桿30上的突起部40 —起被表示。另外，焊接銷 式端部18還沿著接觸件10的邊被布置。圖1C表示嵌入接觸件10，該嵌 入接觸件10形成整體結(jié)構(gòu)并被沖壓以形成如圖1A和1B所示的接觸件10 的基座51、壁52、頂部54以及切桿30。應當知道所述嵌入接觸件還可由 不止一個整體件制造和組裝而成。
圖1D圖示圖1A的嵌入接觸件10的橫截面視圖。印刷電路板12接 收接觸件10的焊接銷式端部18,在此它們通過焊接或其他類似的連接被 固定就位。通過推靠切桿30的前段58，接線片42進入嵌入接觸件10。 切桿30的前段58彎折以通過將接觸梁51向接觸件10的基座28位移而 接收接線片42，同時在接線片42上維持牢固的張力以將接線片42固定就 位。當對向力施加到接線片42時，例如將接線片42從切桿30移除的 力，切桿30提供了預定范圍的保持力，優(yōu)選10到15磅。通過接觸件10 的角度選擇、材料選擇、材料厚度以及尺寸能調(diào)節(jié)所述力。事實上，由于 產(chǎn)生了相對于切桿30的阻力，切桿30以更大的力、相對于接線片的相等 且對向的力進行響應，以固定接線片直到15磅的力。為了從所述接觸件 容易而快速地移除接線片42，例如螺絲刀的工具、類似裝置或其他合適工 具能用來接觸切桿30的突起部40，釋放切桿30和接線片42的接觸，并 允許接線片42從接觸件10縮回。突起部40通過接線片42從頂部54被 推開，建立了接線片42和切桿30的前段58之間的間隙并允許接線片42 被移除而沒有由切桿30施加的反作用力。所述插入構(gòu)件不限于所示的接線片并可包括導線。
圖2圖示在插入到接觸件10中的接線片42上的切桿30的位移過程 中的反作用力。如圖2的部分7所示，切桿30的位移相對較小且為常 數(shù)。在接線片42插入所述嵌入接觸件10之前，接觸梁50沒有接觸嵌入 接觸件10的基座51 (參見圖1D)。當所述接線片被插入到切軒30時，切 桿30的前端58朝向接觸梁50向內(nèi)且向下移動。當插入所述接線片時， 切桿30向下位移直到接觸梁50接觸所述嵌入接觸件10的基座51。向下 的位移受到基座51的限制并使端部58向接線片42施加力。如圖2中的 點76所示，所述反作用力和位移隨著施加更大的力以將接線片42插入到 嵌入接觸件10中而增加。 一旦接觸梁50完全接觸嵌入接觸件10的基座 51時，切桿30的前端開始壓縮和位移，因為接觸梁50和后段56不能在 位移。能承受所述最大力和切桿30的位移而且沒有破損示于圖2的點74 處，這就是與所述選擇材料的極限抗拉強度(UTS)有關(guān)的過程。優(yōu)選維 持小于所述UTS的位移以便防止所述切桿和所述接觸件的變形。切桿30 將保持在最大位移直到切桿30的突起部40得到釋放，所述接線片42被 移除。圖2中的段72表示當接線片42從切桿30移除時位移和反作用力 減小。
圖3圖示在插入所述接線片42的過程中鎖定切桿30上的應力。該分 析是在所述最大應力施加到切桿30處插入接線片(未示出)得到的。在 所述未被壓縮的位置，當所述接觸件IO沒有接收接線片時，沒有應力施 加在切桿30上，并且接觸梁50沒有接觸接觸件10的基座51。只有當接 線片42被插入到所述切桿30時，足夠大的應力開始發(fā)生以在終端連接中 使接觸梁50移動到接觸基座51。切桿30的后段56沒有保持任何應力， 由于接線片被插入到切桿30的法向力轉(zhuǎn)化為垂直力，并被施加到距離所 述接線片42最近的切桿30的前段58中以及施加到彎曲最大的切桿30的 區(qū)域中。通過在切桿30上向下推動而被插入到接觸件10的接線片42的 法向力在切桿30的前側(cè)58處產(chǎn)生應力并且將接觸梁50向下推動以使得 端接到下面的基座51。
所述嵌入接觸組件為接線片提供了固定連接而當插入時不需要使用工 具或其他器具。所述嵌入接觸件的切桿在插入所述接線片時會位移并且吸 收由所述接線片施加的大部分的力，因此減小了施加到所述印刷電路板或者安裝由接觸件的其他裝置的力的量。另外，當所述接線片從所述嵌入接 觸件被向外推動時，不用使用工具或其他器具，所述嵌入接觸件就施加力 或保持力。為了從所述接觸件有效地移除所述接線片，工具或器具被用來 壓下所述切桿并釋放所述接線片和通過所述切桿施加到所述接線片的力。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領域內(nèi)的技術(shù)人員將 理解到，在不背離本發(fā)明的范圍內(nèi)可作各種修改，且等同物可替換其中的 元件。另外，在不背離其本質(zhì)范圍內(nèi)，可作許多修改以使特定的形式或材 料適合于本發(fā)明的教導。因此，意圖是本發(fā)明不限于作為被認為實施本發(fā) 明的最佳模式所公開的特定實施例，但是本發(fā)明將包括落入附屬權(quán)利要求 的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于接收電氣部件的連接器組件，其包含基座；多個銷式端部，所述多個銷式端部的每個銷式端部沿著遠離所述基座的基本垂直方向延伸并被配置成以連接到印刷電路板；多個壁，所述多個壁的每個壁從所述基座沿著所述多個銷式端部的相對方向延伸；頂部，其被布置成在所述多個壁之間并基本平行于所述基座延伸；切桿，所述切桿被布置成從所述頂部延伸并進一步包含拱形后端；接觸梁，平行于所述基座延伸；前段，布置成和所述接觸梁成預定角度；至少一個突起部，該至少一個突起部從所述前段延伸；以及其中可用插入力，壓靠所述前段而將所述電氣部件手動插入到所述連接器組件，所述前段在插入所述電氣部件時會移動，其中一旦位移，所述接觸梁接觸所述基座以完成導電連接，以及其中所述電氣部件被固定在所述連接器中直到力被施加到從所述前段延伸的至少一個突起部。
2. 如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中不用另外裝置的幫助，所述 電氣部件被手動插入到所述連接器組件。
3. 如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述切桿在電氣部件上施加 相等且相對的反作用力，從而將所述電氣部件固定到所述連接器組件中。
4. 如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述多個銷式端部的至少一 個銷式端部通過焊接連接被連接到所述印刷電路板。
5. 如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中通過使用工具或器具而施加 到所述至少 一個突起部的力釋放所述電氣部件。
6. 如權(quán)利要求1所述的連接器組件，其中所述接觸梁基本吸收了所述 電氣部件的插入力。
7. —種嵌入接觸組件包含 基座；多個銷式端部，所述多個銷式端部的每個銷式端部沿著遠離所述基座的基本垂直方向延伸并被固定到印刷電路板；多個壁，所述多個壁的每個壁從所述基座沿著所述多個銷式端部的相對方向延伸；頂部，其被布置成在所述多個壁之間并基本平行于所述基座延伸； 切桿，所述切桿被布置成從所述頂部延伸并進一步包含 拱形后端；接觸梁，平行于所述基座延伸；前段，布置成和所述接觸梁成預定角度；至少一個突起部，該至少一個突起部從所述前段延伸；以及 其中壓靠所述前段而將電氣部件手動插入到所述連接器組件，所述前 段在插入所述電氣部件時會移動，其中一旦位移，所述接觸梁接觸所述基 座以便完成導電連接，其中所述切桿在電氣部件上施加了相等且相對的反 作用力以將所述電氣部件固定到所述連接器組件中，以及其中所述電氣部 件被固定在所述連接器中直到力被施加到從所述前段的延伸的至少 一 個突 起部。
8. 如權(quán)利要求8所述的連接器組件，其中不用另外裝置的幫助，所述 突起部可被手動地插入到所述連接器組件。
9. 如權(quán)利要求8所述的連接器組件，其中通過施加到所述至少一個突 起部的力釋放所述電氣部件，因此釋放所述電氣部件上的相等且相對的反 作用力。
10. 如權(quán)利要求8所述的連接器組件，其中所述多個銷式端部的至少 一個銷式端部通過焊接連接被連接到所述印刷電路板。
11. 如權(quán)利要求8所述的連接器組件，其中當不使用工具或器具而所 述突起部對所述切桿施加力時，所述切桿施加反作用力。
12. 如權(quán)利要求IO所述的連接器組件，其中施加到所述至少一個突起 部的力是通過使用工具或器具而被施加的。
全文摘要
一種用于印刷電路板的嵌入接觸模塊化組件，該嵌入接觸模塊化組件無焊接的連接于接線盒。所述組件允許更容易且更有效的移除和替換所述印刷電路板以及電氣部件。另外，所述嵌入接觸件被配置成以當接線片被插入到所述接觸件時減小施加到所述印刷電路板的法向力的量。
文檔編號H01R12/58GK101529659SQ200780038864
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日
發(fā)明者克里斯托弗·G·戴利, 斯科特·S·杜斯特霍夫特 申請人:泰科電子公司